力流变工艺对轴承滚道表面质量与精度的影响

1

作者 郭路广 戴卓豪 +3 位作者 王东峰 王旭 吕冰海 袁巨龙 《中国机械工程》 北大核心 2025年第2期271-279,共9页

为获得高质量的套圈滚动面形貌,改善形状精度,提高轴承服役性能,采用力流变抛光技术设计了正交试验方案,确认了试验参数范围,研究了力流变加工过程中抛光速度、磨粒粒径和磨粒浓度对材料去除率(MRR)和表面粗糙度Ra的影响规律。对数据进... 为获得高质量的套圈滚动面形貌,改善形状精度,提高轴承服役性能,采用力流变抛光技术设计了正交试验方案,确认了试验参数范围,研究了力流变加工过程中抛光速度、磨粒粒径和磨粒浓度对材料去除率(MRR)和表面粗糙度Ra的影响规律。对数据进行信噪比分析,采用方差分析方法得到工艺参数对加工结果的影响权重和最优工艺参数。对比了最优参数加工前后套圈的形状精度,建立了力流变加工模型来分析精度改善机理。结果表明,抛光速度对材料去除率和表面粗糙度的影响都最为显著,磨粒粒径和浓度的影响相对较低。在最优工艺参数(抛光盘转速90 r/min,磨粒粒径2.5μm,质量分数6%)下抛光90 min,Ra从初始的322 nm下降到12.982 nm,且方差不超过2.158 nm^(2),平均圆度从抛光前的约3.05μm下降到约1.67μm。仿真模型揭示了形状精度改善的原因是凸出部位易形成更高的材料去除率。研究结果表明,采用优化的力流变抛光工艺可有效提高轴承套圈滚道的表面质量和形状精度。在提高轴承服役性能的高质量加工方面,力流变抛光技术提供了一种可行方案。 展开更多

关键词 力流变抛光 轴承 套圈 超精密加工 剪切增稠

在线阅读 下载PDF 职称材料

空心圆锥滚子轴承承载性能分析及滚子中心孔修形设计

2

作者 景一凡 邱明 +2 位作者 易阳 倪皎云 王高峰 《机电工程》 北大核心 2025年第5期876-884,共9页

为了提高风力发电机组的寿命与可靠性,针对某型8 MW风电主轴空心圆锥滚子轴承承载性能进行了深入仿真分析。首先,展示了主轴的结构和参数,建立了风电主轴空心圆锥滚子轴承有限元分析模型,针对空心度对其承载性能的影响进行了分析研究;然... 为了提高风力发电机组的寿命与可靠性,针对某型8 MW风电主轴空心圆锥滚子轴承承载性能进行了深入仿真分析。首先,展示了主轴的结构和参数,建立了风电主轴空心圆锥滚子轴承有限元分析模型,针对空心度对其承载性能的影响进行了分析研究;然后,为了探究锥形孔和柱形孔两种空心滚子结构对轴承承载能力的影响情况,提出了一种“平均空心度”的概念,并研究了在相同平均空心度下,不同中心孔形状滚子结构对风电主轴空心圆锥滚子轴承承载性能的影响;最后,为了提升轴承承载性能,对滚子中心孔进行了修形设计,采用有限元方法研究了不同修形量对风电主轴圆锥滚子轴承承载性能的影响规律。研究结果表明:轴承在空心度为50%时,滚子等效应力最小,对应的轴承承载性能最好;柱形孔滚子轴承相较于锥形孔滚子轴承具有更好的承载性能;滚子中心孔经过修形后,轴承承载能力得到了显著提高,当修形量为4 mm时,相应的轴承承载性能更好。因此,当空心度为50%、修形量为4 mm时,风电主轴空心圆锥滚子轴承有很好的承载能力。 展开更多

关键词 圆锥滚子轴承 承载性能 平均空心度 滚子中心孔修形量 滚子等效应力及变形 最大接触应力 轴承弯曲应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

发动机阻尼器-球轴承单元动态特性试验机

3

作者 王虎强 王东峰 +2 位作者 梁辉 毛斐然 李培培 《轴承》 北大核心 2025年第2期60-69,共10页

为验证阻尼器-球轴承单元动态特性理论模型,设计了一种模拟该单元运行工况的专用试验机,详细介绍了试验机的总体设计方案、主体结构、驱动系统、润滑系统、加载系统、电气系统、计算机监控系统等,并完成了试验机主轴强度、刚度及模态校... 为验证阻尼器-球轴承单元动态特性理论模型,设计了一种模拟该单元运行工况的专用试验机,详细介绍了试验机的总体设计方案、主体结构、驱动系统、润滑系统、加载系统、电气系统、计算机监控系统等,并完成了试验机主轴强度、刚度及模态校核。通过试验得到了轴承转速为6000,9000,13000 r/min时的内、外圈轴心轨迹以及油膜压力,结果表明,当转速从6000 r/min增大到13000 r/min时,内、外圈轴心轨迹趋于稳定,油膜压力增幅在10%以内,与理论分析结果一致,达到了试验机设计目的,同时也验证了理论模型的正确性。 展开更多

关键词 滚动轴承 深沟球轴承 发动机 阻尼器 动态特性 试验机 轴心轨迹

在线阅读 下载PDF 职称材料

滚动轴承设计技术研究现状及发展趋势 被引量：5

4

作者 王东峰 赵翀 +2 位作者 李超强 郑昊天 张浩洋 《轴承》 北大核心 2023年第5期1-5,12,共6页

对国内外轴承理论研究及设计技术的现状进行分析并展望其发展趋势。基础理论和技术研发方面的持续巨额投入、多学科研发技术的全球化布局、功能强大的仿真分析设计软件的开发是国外轴承设计技术长足发展和持续领先的基础;经验类比设计... 对国内外轴承理论研究及设计技术的现状进行分析并展望其发展趋势。基础理论和技术研发方面的持续巨额投入、多学科研发技术的全球化布局、功能强大的仿真分析设计软件的开发是国外轴承设计技术长足发展和持续领先的基础;经验类比设计、测绘反求设计、计算机辅助设计、专业软件分析设计则是国内轴承设计技术发展的主要阶段。对减摩设计、可靠性设计、极限设计、智能化设计及全寿命周期设计等轴承设计技术的未来发展趋势进行了较为详细的分析。 展开更多

关键词 滚动轴承 设计 发展趋势 减摩设计 可靠性设计 极限设计 智能化设计 全寿命周期

在线阅读 下载PDF 职称材料

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算 被引量：5

5

作者 李云峰 范雨晴 +2 位作者 王高峰 毛斐然 王东峰 《轴承》 北大核心 2023年第6期26-35,共10页

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合,建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先,在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述;其次,运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系,借助于变形协调条件和受力... 针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合,建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先,在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述;其次,运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系,借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题,通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷;然后,运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型,计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数;最后,通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷,进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明:滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响,轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升,达到最大值后缓慢下降。 展开更多

关键词 滚动轴承 风电轴承 圆锥滚子轴承 风力发电机组 接触载荷 疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于对抗域自适应的轴承剩余使用寿命预测方法 被引量：4

6

作者 徐娟 蒋瑞 +2 位作者 陈为伟 王东峰 郑昊天 《轴承》 北大核心 2023年第2期113-120,共8页

基于学习模型的轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法通常假设训练和测试数据具有相同的数据分布,为解决现有方法在不同工况或不同轴承RUL预测精度大幅下降的问题,提出一种基于对抗域自适应的轴承RUL预测方法。首先进行轴承健康阶段划分,使用... 基于学习模型的轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法通常假设训练和测试数据具有相同的数据分布,为解决现有方法在不同工况或不同轴承RUL预测精度大幅下降的问题,提出一种基于对抗域自适应的轴承RUL预测方法。首先进行轴承健康阶段划分,使用等渗回归对振动数据进行预处理,平滑退化信号中的随机波动,再通过测量滑动窗口内的退化梯度进行健康阶段识别,表征退化趋势并识别跳跃点,从而划分健康阶段;在此基础上,选择源域和目标域的轴承退化阶段的振动数据作为模型输入,使用源域数据预训练特征提取器和寿命预测模块;然后设计域判别器网络对抗性地训练特征提取器,以最小化源域特征与目标域特征之间的分布差异;最后使用更新参数的目标特征提取器提取目标域的特征并进行RUL预测。使用IEEE PHM Challenge 2012轴承数据集验证了本文方法的有效性,与现有模型的对比试验表明本文方法在实现不同工况下轴承RUL预测迁移问题上表现更好。 展开更多

关键词 滚动轴承 自适应 剩余使用寿命 退化 寿命预测 振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

J6928轴承接触角测量仪的开发 被引量：2

7

作者 胡波 朱孔敏 朱丹 《轴承》 北大核心 2009年第6期47-49,共3页

J6928轴承接触角测量仪由驱动机构、加载机构和电器控制部分构成,其把轴承看作是一个行星齿轮系统,根据行星轮系间的运动关系,经过计算,精确地测量出轴承的接触角,具有操作简便,精度高和重复性好的特点,适用于大型角接触球轴承接触角的... J6928轴承接触角测量仪由驱动机构、加载机构和电器控制部分构成,其把轴承看作是一个行星齿轮系统,根据行星轮系间的运动关系,经过计算,精确地测量出轴承的接触角,具有操作简便,精度高和重复性好的特点,适用于大型角接触球轴承接触角的测量。 展开更多

关键词 角接触球轴承 行星轮系 接触角测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

风电机组主轴用双列圆锥滚子轴承的热分析 被引量：4

8

作者 贾晨鹤 陈观慈 +2 位作者 王燕霜 王高峰 范雨晴 《轴承》 北大核心 2023年第6期43-50,58,共9页

在赫兹接触理论的基础上,选取某型风电机组主轴用双列圆锥滚子轴承为对象,采用局部法计算了各部分的生热量,并通过有限元进行稳态热仿真,得到轴承的生热计算模型和三维温度场分布,分析了转速、润滑脂黏度以及黏温效应对轴承温升的影响... 在赫兹接触理论的基础上,选取某型风电机组主轴用双列圆锥滚子轴承为对象,采用局部法计算了各部分的生热量,并通过有限元进行稳态热仿真,得到轴承的生热计算模型和三维温度场分布,分析了转速、润滑脂黏度以及黏温效应对轴承温升的影响。结果表明:轴承的温度场呈对称分布,轴承温度与转速、润滑脂黏度呈正相关,温升趋势明显,其中转速对轴承温升的影响最明显,润滑脂的黏温效应会对轴承各部分生热量产生不同的影响。 展开更多

关键词 滚动轴承 风电轴承 双列圆锥滚子轴承 风力发电机组 摩擦生热 温度场

在线阅读 下载PDF 职称材料

采用不同结构冷却系统时电主轴脂润滑轴承温度场仿真分析 被引量：1

9

作者 谢要宾 张明柱 +2 位作者 王东峰 王广辉 邱明 《轴承》 北大核心 2023年第11期22-26,共5页

针对高速电主轴采用脂润滑时发热量大且散热困难,极易导致润滑脂过热失效和轴承寿命缩短的问题,以B7009C轴承为研究对象,基于摩擦学和传热学理论,建立了不同转速下轴承发热量的数学模型,通过有限元软件仿真计算了无冷却结构下轴承和轴... 针对高速电主轴采用脂润滑时发热量大且散热困难,极易导致润滑脂过热失效和轴承寿命缩短的问题,以B7009C轴承为研究对象,基于摩擦学和传热学理论,建立了不同转速下轴承发热量的数学模型,通过有限元软件仿真计算了无冷却结构下轴承和轴承座的温度场分布,结果表明高速下发生了润滑失效,需要设计针对性的冷却结构。分别设计了“一进一出单环形槽”“三进三出单环形槽”及“三进三出双环形槽”冷却模型对轴承外圈进行冷却,并对相同工况下3种冷却模型的温度场进行仿真分析,结果表明,达到稳态后,“三进三出双环形槽”冷却模型整体温度较低,温度分布均匀,有助于提高润滑脂的润滑性能,延长轴承寿命,减小冷却水道对轴承座支承刚度的影响。 展开更多

关键词 滚动轴承 角接触球轴承 润滑脂 温度场 冷却模型 仿真分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴承倾斜微动磨损与失效分析 被引量：4

10

作者 欧惠宇 杨俊生 +2 位作者 叶健熠 张亚辉 张旭 《轴承》 北大核心 2023年第4期54-59,共6页

轴承的倾斜微动由径向微动和水平微动叠加而成,且水平微动分量的振幅大于径向振幅,叠加而成的倾斜微动振幅大,倾斜微动磨损速率高,产生光亮的磨损形态。基于案例分析,对轴承倾斜微动磨损的定义、产生机理、常见分布、磨损特征等进行了... 轴承的倾斜微动由径向微动和水平微动叠加而成,且水平微动分量的振幅大于径向振幅,叠加而成的倾斜微动振幅大,倾斜微动磨损速率高,产生光亮的磨损形态。基于案例分析,对轴承倾斜微动磨损的定义、产生机理、常见分布、磨损特征等进行了详细介绍,分析指出:倾斜微动磨损痕迹能够表明对磨件之间处于倾斜状态,对轴承运转姿态识别,工作载荷分布识别和失效分析具有重要意义。 展开更多

关键词 滚动轴承 圆柱滚子轴承 微动磨损 失效分析 接触表面 磨痕

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型掘进机主驱动轴承系统失效风险评估 被引量：3

11

作者 靳东亮 王高峰 +2 位作者 程永龙 狄正贤 魏世忠 《轴承》 北大核心 2023年第12期86-91,共6页

大型掘进机主驱动轴承工况恶劣,可靠性要求高且研制难度大,国内企业在大型掘进机主驱动轴承高承载设计,高精密加工技术等方面与国外存在差距,而且对主驱动轴承应用过程中的失效风险缺乏全面的评估研究。结合大型掘进机主轴承工程实践应... 大型掘进机主驱动轴承工况恶劣,可靠性要求高且研制难度大,国内企业在大型掘进机主驱动轴承高承载设计,高精密加工技术等方面与国外存在差距,而且对主驱动轴承应用过程中的失效风险缺乏全面的评估研究。结合大型掘进机主轴承工程实践应用中的经验以及失效案例统计,通过失效模式及影响分析和模糊数学方法对主驱动轴承系统的失效风险因素进行评估,评估结果与统计分析结果基本一致,即(按失效风险从大到小排列):主驱动轴承系统失效因素依次为轴承部件、密封、机电系统,其中轴承部件失效因素依次为滚道面、滚子、内齿圈、保持架。需对轴承部件和密封进行重点关注与防护,采取针对性的维保措施以防止其早期失效,从而提高主驱动轴承的服役性能和寿命。 展开更多

关键词 滚动轴承 转盘轴承 主轴承 掘进机 失效模式与影响分析 模糊数学

在线阅读 下载PDF 职称材料

轴承表面处理线性缺陷的产生机理及其宏观形貌分析 被引量：1

12

作者 王超俊 杨俊生 +2 位作者 叶健熠 范雨晴 王东峰 《轴承》 北大核心 2023年第12期64-67,共4页

对轴承零件表面处理产生的一种与裂纹形态相似的线性缺陷进行分析,其由电化学腐蚀中的水线腐蚀所导致,产生原因为酸性溶液在轴承零件表面停留时间过长。水线腐蚀在空气、酸性溶液和轴承沟道三者的交界线产生,酸性溶液的存在加剧了腐蚀速... 对轴承零件表面处理产生的一种与裂纹形态相似的线性缺陷进行分析,其由电化学腐蚀中的水线腐蚀所导致,产生原因为酸性溶液在轴承零件表面停留时间过长。水线腐蚀在空气、酸性溶液和轴承沟道三者的交界线产生,酸性溶液的存在加剧了腐蚀速率,使水线腐蚀的线性特征更加明显;沟道内的水线腐蚀缺陷具有液体的边界轮廓,其宏观形貌特征可以作为缺陷鉴别判据。 展开更多

关键词 滚动轴承 表面处理 缺陷 磁粉探伤 电化学腐蚀

在线阅读 下载PDF 职称材料

大兆瓦风力发电机主轴用圆锥滚子轴承保持架销孔加工方法 被引量：1

13

作者 赵洋 姚义欣 +2 位作者 谢亚东 范雨晴 张浩洋 《轴承》 北大核心 2023年第6期77-79,共3页

针对大兆瓦风力发电机主轴用圆锥滚子轴承支柱保持架垫圈销孔轴线与垫圈轴线的夹角及销孔位置度精度要求高的问题,提出在现有摇臂钻床上增加数控分度台并制作专用工装的改进措施,实际加工表明该方法可以满足该类保持架销孔的加工需求。

关键词 滚动轴承 风力发电机 圆锥滚子轴承 保持架 钻孔

在线阅读 下载PDF 职称材料

光伏行业多线切割机用弧形导轨轴承装配工艺改进

14

作者 范雨晴 胡敬原 +2 位作者 李登科 韩哲 曾凡军 《轴承》 北大核心 2023年第5期44-46,56,共4页

针对原光伏行业多线切割机用弧形导轨轴承实际使用中轴向、径向跳动超差,往复摆动存在卡滞的问题,提出以下改进措施:将磨工工艺中第1外圈和第2外圈相连接平面的平面度和平行度要求由不大于0.010 mm改为不大于0.003 mm;要求第1外圈和内... 针对原光伏行业多线切割机用弧形导轨轴承实际使用中轴向、径向跳动超差,往复摆动存在卡滞的问题,提出以下改进措施:将磨工工艺中第1外圈和第2外圈相连接平面的平面度和平行度要求由不大于0.010 mm改为不大于0.003 mm;要求第1外圈和内圈装配后的高度差ΔH不大于0.03 mm,且轴承合套后通过塞规调整工序尽量消除ΔH;检测轴承径向游隙和旋转精度合格后,将第1外圈和第2外圈做为整体进行后工序的加工;定制更多的滚子直径规值。改进方案有效提高了装配精度及合套率,且轴承轴向、径向跳动合格,往复摆动灵活。 展开更多

关键词 滚动轴承 弧形导轨轴承 工艺参数 装配 游隙

在线阅读 下载PDF 职称材料

超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化 被引量：6

15

作者 黄鹏程 王燕霜 +2 位作者 程勇杰 王高峰 袁锡铭 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-165,共10页

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模... 目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下:转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。 展开更多

关键词 超声滚压 轴承钢 响应曲面法 BOX-BEHNKEN设计 遗传算法 工艺参数优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

沟道磨削用陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度自动调控方法及试验验证 被引量：2

16

作者 朱建辉 师超钰 +2 位作者 赵延军 杨威 王东峰 《轴承》 北大核心 2023年第3期32-36,39,共6页

针对轴承沟道磨削CBN砂轮难检测、难修整的问题,提出了砂轮圆弧廓形精度在位检测分析方法以及法向跟踪精密修整方法,并构建了根据廓形精度检测值实时反馈调节修整参数的双闭环控制回路,实现了砂轮圆弧廓形精度的自动调控。利用该方法开... 针对轴承沟道磨削CBN砂轮难检测、难修整的问题,提出了砂轮圆弧廓形精度在位检测分析方法以及法向跟踪精密修整方法,并构建了根据廓形精度检测值实时反馈调节修整参数的双闭环控制回路,实现了砂轮圆弧廓形精度的自动调控。利用该方法开展陶瓷CBN砂轮修整以及内圈沟道磨削试验,结果表明:磨削工件廓形精度较好地契合了砂轮廓形修整和检测结果,砂轮磨削性能优良,实现了陶瓷CBN砂轮圆弧廓形精度的高效高精度调控。 展开更多

关键词 滚动轴承 沟道 磨削 砂轮 表面粗糙度 圆度误差

在线阅读 下载PDF 职称材料